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TEDSalon London Spring 2011

Martin Hanczyc: The line between life and not-life

マーチン・ハンジク: 生命と非生命の境界線

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マーチン・ハンジクの研究室ではプロトセルという化学物質の塊を作り、生命のような挙動を観察しています。この研究は、生命が地球上で誕生したときの姿に関わり、また他の星で誕生するときの姿も示唆するものです。

- Chemist
Martin Hanczyc explores the path between living and nonliving systems, using chemical droplets to study behavior of the earliest cells. Full bio

Soそう historically歴史的に thereそこ has持っている
歴史的に見ると
00:15
beenされている aa huge巨大 divide分ける betweenの間に what people
生命ではないと考えられるものと
00:17
consider検討する to be〜する non-living非生活 systemsシステム on one1
生命と考えられるものとは対極に置かれ
00:20
side, andそして living生活 systemsシステム on theその otherその他 side.
大きく隔たっていました
00:23
Soそう we我々 go行く fromから, sayいう, thisこの beautiful綺麗な andそして
この美しくて複雑な
00:25
complex複合体 crystal結晶 asとして non-life無生物, andそして thisこの ratherむしろ
結晶は非生命の側にあり
00:27
beautiful綺麗な andそして complex複合体 catネコ on theその otherその他 side.
美しくて複雑な猫が反対側になります
00:30
Over以上 theその last最終 hundred andそして fifty五十 years orまたは soそう,
これまで150年ほどの科学によって
00:33
science科学 has持っている kind種類 of blurredぼやけた thisこの distinction区別
非生命と生命との区別は
00:36
betweenの間に non-living非生活 andそして living生活 systemsシステム, andそして
はっきりしなくなり
00:38
now we我々 consider検討する thatそれ thereそこ mayかもしれない be〜する aa kind種類
いまや両者の間は切れ目なく
00:40
of continuum連続体 thatそれ exists存在する betweenの間に theその two.
続いているかのようです
00:42
We'll私たちは justちょうど take取る one1 example hereここに:
一例をあげましょう
00:45
aa virusウイルス is aa naturalナチュラル systemシステム, right?
ウィルスは自然に存在しますね
00:47
Butだけど it'sそれは very非常に simple単純. It'sそれは very非常に simplistic単純化した.
ただし単純きわまりないものです
00:49
Itそれ doesn'tしない really本当に satisfy満たす allすべて theその requirements要件,
生命としての
00:51
itそれ doesn'tしない have持ってる allすべて theその characteristics特性
必要条件すら満たしません
00:53
of living生活 systemsシステム andそして is in fact事実 aa parasite寄生虫
生命の特徴を全ては満たさず
00:55
on otherその他 living生活 systemsシステム in order注文 to, sayいう,
他の生命に寄生することで
00:57
reproduce再現する andそして evolve進化する.
繁殖したり進化を遂げます
01:00
Butだけど what we're私たちは going行く to be〜する talking話す about hereここに
今夜のお話では
01:02
tonight今晩 are experiments実験 done完了 on thisこの sortソート of
この並びの中では非生命寄りに
01:04
non-living非生活 end終わり of thisこの spectrumスペクトラム --- soそう actually実際に
位置づけられる実験を紹介します
01:06
doingやっている chemical化学 experiments実験 in theその laboratory研究室,
実験室で行う化学の実験です
01:08
mixing混合 together一緒に nonliving非生活 ingredients材料
非生命体の材料を混合して
01:11
to make作る new新しい structures構造, andそして thatそれ theseこれら
新しい構造を作り出し
01:13
new新しい structures構造 mightかもしれない have持ってる some一部 of theその
その構造が
01:15
characteristics特性 of living生活 systemsシステム.
生体系の特徴の一部を有するのです
01:17
Really本当に what I'm私は talking話す about hereここに is
これはつまり
01:19
trying試す to create作成する aa kind種類 of artificial人工的な life生活.
ある種の人工生命を作る試みです
01:21
Soそう what are theseこれら characteristics特性 thatそれ I'm私は
どんな特徴に注目しているかというと
01:23
talking話す about? Theseこれら are themそれら.
こんな特徴です
01:25
We我々 consider検討する first最初 thatそれ life生活 has持っている aa body.
まず 生命には肉体があります
01:27
Now thisこの is necessary必要 to distinguish区別する theその self自己
肉体は自己を
01:29
fromから theその environment環境.
環境と区別するために必要です
01:31
Life生活 alsoまた、 has持っている aa metabolism代謝. Now thisこの is aa
また生命は代謝します
01:33
processプロセス by〜によって whichどの life生活 canできる convert変換する resourcesリソース
これは環境から取り込んだ資源を
01:35
fromから theその environment環境 into building建物 blocksブロック
体の構成要素に変換して
01:38
soそう itそれ canできる maintain維持する andそして buildビルドする itself自体.
自己を維持し成長する過程のことです
01:40
Life生活 alsoまた、 has持っている aa kind種類 of inheritable継承可能な information情報.
生命は子孫に情報を伝えます
01:43
Now we我々, asとして humans人間, we我々 store格納 our我々の information情報
ヒトは自分の情報を
01:45
asとして DNADNA in our我々の genomesゲノム andそして we我々 passパス thisこの
遺伝子のDNAとして持ち
01:47
information情報 on to our我々の offspring子孫.
これを子孫に伝えます
01:50
Ifif we我々 coupleカップル theその first最初 two --- theその body andそして theその metabolism代謝 ---
肉体と代謝という最初の二つの特徴を
01:52
we我々 canできる come来る upアップ with〜と aa systemシステム thatそれ couldできた
合わせると 移動して複製もできる
01:54
perhapsおそらく move動く andそして replicate複製する, andそして ifif we我々
システムができます
01:56
coupled結合された theseこれら now to inheritable継承可能な information情報,
さらに情報の継承も取り込めば
01:58
we我々 canできる come来る upアップ with〜と aa systemシステム thatそれ would〜する be〜する
もっと生命に近いシステムとなります
02:01
moreもっと lifelike生き生きとした, andそして would〜する perhapsおそらく evolve進化する.
進化もしていくかもしれません
02:03
Andそして soそう theseこれら are theその thingsもの we我々 will意志 tryお試しください to do行う
実験室で我々が試みたのは
02:05
in theその lab研究室, make作る some一部 experiments実験 thatそれ have持ってる
生命の特徴の1つか2つを
02:07
one1 orまたは moreもっと of theseこれら characteristics特性 of life生活.
実験で示すことです
02:09
Soそう howどうやって do行う we我々 do行う thisこの? Wellよく, we我々 useつかいます
どうやったかというと
02:12
aa modelモデル systemシステム thatそれ we我々 term期間 aa protocellプロトセル.
プロトセルと呼ぶモデルを使いました
02:14
You君は mightかもしれない think思う of thisこの asとして kind種類 of like好きな aa
ごく原始的な細胞を
02:16
primitiveプリミティブ cell細胞. Itそれ is aa simple単純 chemical化学
想像してください
02:18
modelモデル of aa living生活 cell細胞, andそして ifif you君は consider検討する
生きた細胞の化学モデルです
02:20
forために example aa cell細胞 in yourきみの body mayかもしれない have持ってる
例えば皆さんの体の細胞では
02:23
on theその order注文 of millions何百万 of different異なる typesタイプ
百万種もの分子によって
02:25
of molecules分子 thatそれ need必要 to come来る together一緒に,
複雑なネットワークが構成されて
02:27
play遊びます together一緒に in aa complex複合体 networkネットワーク
「生きている」と呼べる
02:29
to produce作物 something何か thatそれ we我々 callコール alive生きている.
状態となります
02:31
In theその laboratory研究室 what we我々 want欲しいです to do行う
実験室では同じようなことを
02:34
is muchたくさん theその same同じ, butだけど with〜と on theその order注文 of
数10種類ほどの分子だけで
02:36
tens数十 of different異なる typesタイプ of molecules分子 ---
目指しています
02:38
soそう aa drastic抜本的な reduction削減 in complexity複雑, butだけど stillまだ
複雑さは大幅に失われますが
02:40
trying試す to produce作物 something何か thatそれ looks外見 lifelike生き生きとした.
でも生命のように見える状態を作ろうとしています
02:42
Andそして soそう what we我々 do行う is, we我々 start開始 simple単純
私たちは簡単な実験から
02:45
andそして we我々 work作業 our我々の way方法 upアップ to living生活 systemsシステム.
高度化して 生きたシステムを目指します
02:47
Consider検討する forために aa moment瞬間 thisこの quote見積もり by〜によって
100年前にルデュクが
02:50
Leducleduc, aa hundred years ago, considering考える aa
人工生命について
02:52
kind種類 of synthetic合成 biology生物学:
残した言葉を見ていきましょう
02:54
"Theその synthesis合成 of life生活, should〜すべき itそれ everこれまで occur発生する,
「生命が合成されることがあっても
02:56
will意志 notない be〜する theその sensationalセンセーショナル discovery発見 whichどの we我々
普通に考えられているような
02:58
usually通常 associate関連付ける with〜と theその ideaアイディア."
驚くべき発見とはなるまい」
03:00
That'sそれは his first最初 statementステートメント. Soそう ifif we我々 actually実際に
初めの一文です
03:02
create作成する life生活 in theその laboratories研究所, it'sそれは
実験室で生命を合成できたとしても
03:04
probably多分 notない going行く to impact影響 our我々の lives人生 at〜で allすべて.
日常生活には何も影響しないでしょう
03:06
"Ifif we我々 accept受け入れる theその theory理論 of evolution進化, then次に
「進化論を受け入れれば
03:08
theその first最初 dawn夜明け of synthesis合成 of life生活 must必須 consist構成する
生命の合成の最初の
03:10
in theその production製造 of formsフォーム intermediate中間体
きざしは無機と有機の
03:12
betweenの間に theその inorganic無機 andそして theその organicオーガニック
中間的な姿となるであろう
03:14
world世界, orまたは betweenの間に theその non-living非生活
すなわち非生命と生命の境目で
03:16
andそして living生活 world世界, formsフォーム whichどの possess所有する
生命の原始的な特徴の
03:18
onlyのみ some一部 of theその rudimentary初歩的な attributes属性 of life生活"
幾つかを有するだけの姿となろう」
03:20
--- soそう, theその onesもの I justちょうど discussed議論する ---
先ほど述べた特徴ですね
03:22
"to whichどの otherその他 attributes属性 will意志 be〜する slowlyゆっくり added追加された
「環境からの進化的なはたらきが
03:24
in theその courseコース of development開発 by〜によって theその
作用する中で少しずつ
03:26
evolutionary進化的 actions行動 of theその environment環境."
他の特徴が加わるのだ」
03:28
Soそう we我々 start開始 simple単純, we我々 make作る some一部 structures構造
まず単純な実験で
03:30
thatそれ mayかもしれない have持ってる some一部 of theseこれら characteristics特性
生命の特徴の一部を有するー
03:32
of life生活, andそして then次に we我々 tryお試しください to develop開発する thatそれ
構造を作り そこから発展させて
03:34
to become〜になる moreもっと lifelike生き生きとした.
しだいに生命に近づけていきます
03:36
Thisこの is howどうやって we我々 canできる start開始 to make作る aa protocellプロトセル.
プロトセルの試作はこのように始まります
03:38
We我々 useつかいます thisこの ideaアイディア calledと呼ばれる self-assembly自己集合.
自己集積化というアイデアを用います
03:40
What thatそれ means手段 is, I canできる mixミックス some一部
すなわち 試験管の中で
03:42
chemicals薬品 together一緒に in aa testテスト tubeチューブ in myじぶんの lab研究室,
化学物質を混ぜると自然に
03:44
andそして theseこれら chemicals薬品 will意志 start開始 to self-associate自己繋がり
集まり始めて どんどん
03:46
to form larger大きい andそして larger大きい structures構造.
大きな構造ができていくのです
03:48
Soそう sayいう on theその order注文 of tens数十 of thousands,
数万個とか
03:50
hundreds数百 of thousands of molecules分子 will意志
数十万個もの分子が集まって
03:52
come来る together一緒に to form aa large structure構造
何もなかったところに
03:54
thatそれ didn'tしなかった exist存在する before.
大きな構造を作ります
03:56
Andそして in thisこの particular特に example,
この例では
03:58
what I took取った is some一部 membrane molecules分子,
ある膜分子を利用しました
04:00
mixed混合 thoseそれら together一緒に in theその right environment環境,
適切な環境で材料を混ぜると
04:02
andそして within以内 seconds itそれ formsフォーム theseこれら ratherむしろ
ものの数秒で
04:04
complex複合体 andそして beautiful綺麗な structures構造 hereここに.
こんなに複雑で美しい構造ができます
04:06
Theseこれら membranes are alsoまた、 quiteかなり similar類似,
これらの膜は
04:08
morphologically形態学的に andそして functionally機能的に,
形態も機能も
04:10
to theその membranes in yourきみの body,
生体の膜組織と大変似たものです
04:12
andそして we我々 canできる useつかいます theseこれら, asとして they彼ら sayいう,
そこでこの膜を使って
04:14
to form theその body of our我々の protocellプロトセル.
我々のプロトセルを作れるわけです
04:16
Likewise同様に,
同様に
04:18
we我々 canできる work作業 with〜と oil andそして water systemsシステム.
水と油のシステムも利用できます
04:19
Asとして you君は know知っている, whenいつ you君は put置く oil andそして water together一緒に,
油と水は互いに混ざりませんが
04:21
they彼ら don'tしない mixミックス, butだけど throughを通して self-assembly自己集合
自己組織化によって
04:23
we我々 canできる get取得する aa niceいい oil droplet to form,
きれいな油滴ができるので
04:25
andそして we我々 canできる actually実際に useつかいます thisこの asとして aa body forために
プロトセルとして人工生命体の
04:27
our我々の artificial人工的な organism生物 orまたは forために our我々の protocellプロトセル,
肉体にできます
04:29
asとして you君は will意志 see見る later後で.
また後で お見せします
04:31
Soそう that'sそれは justちょうど formingフォーミング some一部 body stuffもの, right?
ここまでは体の作り方でしたね
04:33
Some一部 architecturesアーキテクチャ.
構造だけです
04:35
What about theその otherその他 aspects側面 of living生活 systemsシステム?
生体の他の側面はどうでしょうか
04:37
Soそう we我々 came来た upアップ with〜と thisこの protocellプロトセル modelモデル hereここに
今お見せしているのも
04:39
thatそれ I'm私は showing表示.
プロトセルですが
04:41
We我々 started開始した with〜と aa naturalナチュラル occurring発生する clay粘土
天然に産出される
04:43
calledと呼ばれる montmorilloniteモンモリロナイト.
モンモリロナイトという粘土を使いました
04:45
Thisこの is naturalナチュラル fromから theその environment環境, thisこの clay粘土.
こんな粘土の塊が天然に得られます
04:47
Itそれ formsフォーム aa surface表面 thatそれ is, sayいう, chemically化学的に activeアクティブ.
化学的に活性な表面を形成し
04:49
Itそれ couldできた run走る aa metabolism代謝 on itそれ.
そこで代謝を起こすことができます
04:51
Certainある kind種類 of molecules分子 like好きな to associate関連付ける
この粘土にある種の分子がー
04:53
with〜と theその clay粘土. Forために example, in thisこの case場合, RNAルナ, shown示された in red
例えば 赤で示すRNAが集まります
04:55
--- thisこの is aa relative相対 of DNADNA,
DNAと似ていて
04:57
it'sそれは an informational情報提供 molecule分子 ---
情報を伝達する分子です
04:59
itそれ canできる come来る along一緒に andそして itそれ starts開始する to associate関連付ける
RNAはこの粘土の表面に
05:01
with〜と theその surface表面 of thisこの clay粘土.
集まってきます
05:03
Thisこの structure構造, then次に, canできる organize整理する theその
この構造はその周囲に
05:05
formation形成 of aa membrane boundary境界 aroundまわり
膜の境界を形成して
05:07
itself自体, soそう itそれ canできる make作る aa body of
周りを液体分子で囲まれた
05:09
liquid液体 molecules分子 aroundまわり itself自体, andそして that'sそれは
体を形成します
05:11
shown示された in green hereここに on thisこの micrograph顕微鏡写真.
顕微鏡写真の緑の部分です
05:13
Soそう justちょうど throughを通して self-assembly自己集合, mixing混合 thingsもの
自己組織化によって
05:15
together一緒に in theその lab研究室, we我々 canできる come来る upアップ with〜と, sayいう,
実験室で物質を混ぜてできた
05:17
aa metabolicK K K K surface表面 with〜と some一部
膜の肉体の内側に
05:20
informational情報提供 molecules分子 attached添付された
代謝を起こす表面があり
05:22
inside内部 of thisこの membrane body, right?
情報を持った分子が付いています
05:24
Soそう we're私たちは on aa road道路 towards方向 living生活 systemsシステム.
生体系へ向けた一歩です
05:26
Butだけど ifif you君は saw見た thisこの protocellプロトセル, you君は would〜する notない
しかし このプロトセルを見て実際に
05:30
confuse混乱させる thisこの with〜と something何か thatそれ wasあった actually実際に alive生きている.
生きていると考えることはありません
05:32
It'sそれは actually実際に quiteかなり lifeless生命のない. Once一度 itそれ formsフォーム,
生命のかけらも見当たらず
05:34
itそれ doesn'tしない really本当に do行う anything何でも.
出来上がった後には 何もおきません
05:36
Soそう, something何か is missing行方不明.
何かが足りません
05:38
Some一部 thingsもの are missing行方不明.
いくつかの点で足りていません
05:40
Soそう some一部 thingsもの thatそれ are missing行方不明 is,
足りない点は 例えば
05:42
forために example, ifif you君は had持っていました aa flowフロー of energyエネルギー
この系を通るエネルギーの流れから
05:44
throughを通して aa systemシステム, what we'd結婚した want欲しいです
エネルギーを少し取り込んで
05:46
is aa protocellプロトセル thatそれ canできる harvest収穫
プロトセルが自らを
05:48
some一部 of thatそれ energyエネルギー in order注文 to maintain維持する itself自体,
維持することができないことです
05:50
muchたくさん like好きな living生活 systemsシステム do行う.
生体ならできることです
05:52
Soそう we我々 came来た upアップ with〜と aa different異なる protocellプロトセル
さて別のプロトセルモデルを作りました
05:54
modelモデル, andそして thisこの is actually実際に simplerより単純な thanより theその previous one1.
今のものよりも単純です
05:56
In thisこの protocellプロトセル modelモデル, it'sそれは justちょうど an oil droplet,
このプロトセルではただの油滴が
05:58
butだけど aa chemical化学 metabolism代謝 inside内部
内部で化学的代謝反応を起こし
06:00
thatそれ allows許す thisこの protocellプロトセル to useつかいます energyエネルギー
そのエネルギーで何かをするー
06:02
to do行う something何か, to actually実際に become〜になる dynamic動的,
プロトセルで このように
06:04
asとして we'll私たちは see見る hereここに.
動いたりします
06:07
You君は add追加する theその droplet to theその systemシステム.
この油を何滴か落とします
06:09
It'sそれは aa poolプール of water, andそして theその protocellプロトセル
周りは水です
06:11
starts開始する moving動く itself自体 aroundまわり in theその systemシステム.
プロトセルは動き始めます
06:13
Okayはい? Oil droplet formsフォーム
自己組織化によってできた油滴の
06:15
throughを通して self-assembly自己集合, has持っている aa chemical化学
内部では化学的代謝が行われ
06:17
metabolism代謝 inside内部 soそう itそれ canできる useつかいます energyエネルギー,
エネルギーを利用できます
06:19
andそして itそれ uses用途 thatそれ energyエネルギー to move動く itself自体
そのエネルギーを利用して
06:21
aroundまわり in itsその environment環境.
環境の中を動きます
06:23
Asとして we我々 heard聞いた earlier先に, movement移動 is very非常に
前に述べたように 動くことは
06:25
important重要 in theseこれら kinds種類 of living生活 systemsシステム.
この種の生体系において重要です
06:27
Itそれ is moving動く aroundまわり, exploring探検する itsその environment環境,
動き回り 周囲の様子を探り
06:29
andそして remodeling改造 itsその environment環境, asとして you君は see見る,
周囲を変化させます このように
06:31
by〜によって theseこれら chemical化学 waves thatそれ are formingフォーミング by〜によって theその protocellプロトセル.
化学的な波を起こしています
06:33
Soそう it'sそれは acting演技, in aa senseセンス, like好きな aa living生活 systemシステム
自己を保存しようとする生体のように
06:35
trying試す to preserve保存する itself自体.
周囲に作用していると言えるのです
06:37
We我々 take取る thisこの same同じ moving動く protocellプロトセル hereここに,
この動くプロトセルを使って
06:40
andそして we我々 put置く itそれ in another別の experiment実験,
別の実験をします
06:43
get取得する itそれ moving動く. Then次に I'm私は going行く
動いていますね
06:45
to add追加する some一部 foodフード to theその systemシステム,
ではここに食糧を加えてみます
06:47
andそして you'llあなたは see見る thatそれ in blue hereここに, right?
青いものが見えます
06:49
Soそう I add追加する some一部 foodフード sourceソース to theその systemシステム.
システムに食糧を与えます
06:52
Theその protocellプロトセル moves動き. Itそれ encounters出会い theその foodフード.
プロトセルが動き 食糧に遭遇して
06:54
Itそれ reconfigures再構成する itself自体 andそして actually実際に then次に
自分で形を変えると
06:56
is ableできる to climb登る to theその highest最高 concentration濃度
食糧の濃度の高いところに登っていき
06:58
of foodフード in thatそれ systemシステム andそして stopやめる thereそこ.
そこに留まります
07:00
Alright大丈夫? Soそう notない onlyのみ do行う we我々 have持ってる thisこの systemシステム
体があるだけではなくて
07:02
thatそれ has持っている aa body, itそれ has持っている aa metabolism代謝,
代謝して エネルギーを利用して
07:04
itそれ canできる useつかいます energyエネルギー, itそれ moves動き aroundまわり.
動き回れるシステムです
07:06
Itそれ canできる senseセンス itsその local地元 environment環境
周囲の環境を感知して
07:09
andそして actually実際に find見つける resourcesリソース
自らを維持するための
07:11
in theその environment環境 to sustainサスティーン itself自体.
材料を見つけます
07:13
Now, thisこの doesn'tしない have持ってる aa brain, itそれ doesn'tしない have持ってる
脳も神経系も持たない
07:15
aa neuralニューラル systemシステム. Thisこの is justちょうど aa sack of
ただ袋詰めされた化学物質なのに
07:17
chemicals薬品 thatそれ is ableできる to have持ってる thisこの interesting面白い
こんな面白くて 生きものみたいに
07:19
andそして complex複合体 lifelike生き生きとした behavior動作.
複雑な振る舞いができるのです
07:21
Ifif we我々 countカウント theその number of chemicals薬品
ここでは化学物質の種類は
07:23
in thatそれ systemシステム, actually実際に, includingを含む theその water
皿を満たしている
07:25
that'sそれは in theその dish, we我々 have持ってる five chemicals薬品
水を含めても5種で
07:27
thatそれ canできる do行う thisこの.
こんな系ができました
07:29
Soそう then次に we我々 put置く theseこれら protocellsプロトコセル together一緒に in aa
こんなプロトセルを
07:31
singleシングル experiment実験 to see見る what they彼ら would〜する do行う,
組み合わせる実験をすると
07:33
andそして depending依存する on theその conditions条件, we我々 have持ってる
条件にもよりますが
07:35
some一部 protocellsプロトコセル on theその left thatそれ are
左側では 動き回るプロトセルが
07:37
moving動く aroundまわり andそして itそれ likes好きな人 to touchタッチ theその otherその他
そこに置かれた別のプロトセルと
07:39
structures構造 in itsその environment環境.
接触しようとしています
07:41
On theその otherその他 handハンド we我々 have持ってる two moving動く
右側では二つのプロトセルは
07:43
protocellsプロトコセル thatそれ like好きな to circleサークル each otherその他,
ぐるぐる回るのが好きなようです
07:45
andそして they彼ら form aa kind種類 of aa danceダンス, aa complex複合体 danceダンス with〜と each otherその他.
とても複雑なダンスのようです
07:47
Right? Soそう notない onlyのみ do行う individual個人 protocellsプロトコセル
この系で見たような
07:49
have持ってる behavior動作, what we've私たちは interpreted解釈された asとして
プロトセル単体の
07:51
behavior動作 in thisこの systemシステム, butだけど we我々 alsoまた、 have持ってる
振る舞いだけではなく
07:53
basically基本的に population-level人口レベル behavior動作
集団レベルでの挙動もあり
07:55
similar類似 to what organisms生物 have持ってる.
これも生体と似たものです
07:58
Soそう now thatそれ you'reあなたは allすべて experts専門家 on protocellsプロトコセル,
みなさんもプロトセルの専門家になりましたので
08:01
we're私たちは going行く to play遊びます aa gameゲーム with〜と theseこれら protocellsプロトコセル.
プロトセルでゲームをしてみましょう
08:04
We're私たちは going行く to make作る two different異なる kinds種類.
二種類の違ったものを作ります
08:06
Protocellプロトセル Aa has持っている aa certainある kind種類 of chemistry化学
プロトセルAはある種の化学物質を含み
08:08
inside内部 thatそれ, whenいつ activated活性化した, theその protocellプロトセル
活性化すると
08:11
starts開始する to vibrate振動する aroundまわり, justちょうど dancingダンシング.
振動して踊り始めます
08:13
Soそう remember思い出す, theseこれら are primitiveプリミティブ thingsもの,
こんなに原始的だというのに
08:15
soそう dancingダンシング protocellsプロトコセル, that'sそれは very非常に
踊るプロトセルとは
08:17
interesting面白い to us米国. (Laughter笑い)
興味深いですね (笑)
08:19
Theその second二番 protocellプロトセル has持っている aa different異なる
第二のプロトセルは別の化学物質を含み
08:21
chemistry化学 inside内部, andそして whenいつ activated活性化した,
活性化すると
08:23
theその protocellsプロトコセル allすべて come来る together一緒に andそして they彼ら fuseヒューズ
みんな集まってくっついて
08:25
into one1 big大きい one1. Right?
一つの大きなプロトセルになります
08:27
Andそして we我々 justちょうど put置く theseこれら two together一緒に
こんな二種類を
08:29
in theその same同じ systemシステム.
一緒にしてやるとどうなるか
08:31
Soそう there'sそこに population人口 Aa,
まずAを入れて
08:33
there'sそこに population人口 Bb, andそして then次に
Bも入れて
08:35
we我々 activate活性化する theその systemシステム,
そしてシステムを活性化すると
08:37
andそして protocellプロトセル BsBS, they're彼らは theその blue onesもの,
青い方のプロトセルBは
08:39
they彼ら allすべて come来る together一緒に. They彼ら fuseヒューズ together一緒に
全部が集まって一つになり
08:41
to form one1 big大きい blobブロブ, andそして theその otherその他 protocellプロトセル
大きな塊となります
08:43
justちょうど dancesダンス aroundまわり. Andそして thisこの justちょうど happens起こる
もう一種類はただ動いています
08:45
until〜まで allすべて of theその energyエネルギー in theその systemシステム is
系のエネルギーがなくなるまで動いて
08:47
basically基本的に used中古 upアップ, andそして then次に, gameゲーム over以上.
それでおしまいです
08:49
Soそう then次に I repeated繰り返し thisこの experiment実験
この実験を何度も繰り返すと
08:52
aa bunch of times, andそして one1 time時間
あるとき
08:54
something何か very非常に interesting面白い happened起こった.
とても面白いことが起きました
08:56
Soそう, I added追加された theseこれら protocellsプロトコセル together一緒に
2つのプロトセルを系に加えると
08:58
to theその systemシステム, andそして protocellプロトセル Aa andそして protocellプロトセル Bb
プロトセルのAとBが融合して
09:00
fused融合した together一緒に to form aa hybridハイブリッド protocellプロトセル ABab.
ハイブリッドのABセルができました
09:02
Thatそれ didn'tしなかった happen起こる before. Thereそこ itそれ goes行く.
それまでなかったことです
09:04
There'sそこに aa protocellプロトセル ABab now in thisこの systemシステム.
ここにはプロトセルABがあるのです
09:06
Protocellプロトセル ABab likes好きな人 to danceダンス aroundまわり forために aa bitビット,
プロトセルABはしばらく踊り続け
09:09
whilewhile protocellプロトセル Bb doesする theその fusing融合, okayはい?
プロトセルBが融合を続けます
09:12
Butだけど then次に something何か even偶数 moreもっと interesting面白い happens起こる.
そしてもっと面白いことがおきます
09:15
Watch時計 whenいつ theseこれら two large protocellsプロトコセル,
大きなハイブリッドのプロトセルが
09:18
theその hybridハイブリッド onesもの, fuseヒューズ together一緒に.
融合するところを見てください
09:20
Now we我々 have持ってる aa dancingダンシング protocellプロトセル
しばらく踊った後
09:22
andそして aa self-replication自己複製 eventイベント. Right. (Laughter笑い)
自己複製も起きました (笑)
09:25
Justちょうど with〜と blobs of chemicals薬品, again再び.
これまた化学物質の塊です
09:29
Soそう theその way方法 thisこの works作品 is, you君は have持ってる
この作用の仕方は
09:31
aa simple単純 systemシステム of five chemicals薬品 hereここに,
5種の化学物質だけの簡単なシステム
09:33
aa simple単純 systemシステム hereここに. Whenいつ they彼ら hybridizeハイブリダイズする,
混成がおきるとき
09:35
you君は then次に form something何か that'sそれは different異なる thanより
それまでとは違って
09:37
before, it'sそれは moreもっと complex複合体 thanより before,
もっと複雑なものができます
09:39
andそして you君は get取得する theその emergence出現 of another別の kind種類 of
また別の種類の生命と似た
09:41
lifelike生き生きとした behavior動作 whichどの
特徴も現れました
09:43
in thisこの case場合 is replication複製.
複製をしたのです
09:45
Soそう since以来 we我々 canできる make作る some一部 interesting面白い
こんなに面白いプロトセルは
09:47
protocellsプロトコセル thatそれ we我々 like好きな, interesting面白い colors andそして
色や挙動も魅力的で
09:49
interesting面白い behaviors行動, andそして they're彼らは very非常に easy簡単
作成するのも簡単で
09:51
to make作る, andそして they彼ら have持ってる interesting面白い lifelike生き生きとした
生命のような特徴を持っています
09:53
propertiesプロパティ, perhapsおそらく theseこれら protocellsプロトコセル have持ってる
こんなプロトセルから地球の生命の
09:55
something何か to telltell us米国 about theその origin原点 of life生活
起源について学べることでしょう
09:58
on theその Earth地球. Perhapsおそらく theseこれら represent代表する an
おそらく最初の段階では
10:00
easily簡単に accessibleアクセス可能な stepステップ, one1 of theその first最初 stepsステップ
こんな簡単な姿から
10:02
by〜によって whichどの life生活 got持っている started開始した on theその early早い Earth地球.
地球上の生命は始まったことでしょう
10:04
Certainly確かに, thereそこ wereあった molecules分子 presentプレゼント on
実際 地球には初期から 分子が
10:07
theその early早い Earth地球, butだけど they彼ら wouldn'tしないだろう have持ってる beenされている
ありましたが この実験に使ったような
10:09
theseこれら pureピュア compounds化合物 thatそれ we我々 worked働いた with〜と
純粋な化合物では
10:11
in theその lab研究室 andそして I showed示した in theseこれら experiments実験.
なかったでしょう
10:13
Ratherむしろ, they'd彼らは be〜する aa realリアル complex複合体 mixture混合 of
むしろ 本当に複雑で
10:15
allすべて kinds種類 of stuffもの, becauseなぜなら
あらゆる物が混ざり
10:17
uncontrolled制御されていない chemical化学 reactions反応 produce作物
制御されていない化学反応で生成した
10:19
aa diverse多様 mixture混合 of organicオーガニック compounds化合物.
多種多様な有機化合物の混ざった複合体
10:21
Think思う of itそれ like好きな aa primordial原始的 ooze泡立つ, okayはい?
原始の泥を考えてください
10:23
Andそして it'sそれは aa poolプール that'sそれは tooあまりにも difficult難しい to fully完全に
水たまりに たまった茶色の
10:26
characterize特徴付ける, even偶数 by〜によって modernモダン methodsメソッド, andそして
タール状の生成物は 現代的な方法でも
10:28
theその product製品 looks外見 brown褐色, like好きな thisこの tarタール hereここに
完全には分析できません
10:30
on theその left. Aa pureピュア compound化合物
右側に置いてある純粋な化合物と
10:32
is shown示された on theその right, forために contrastコントラスト.
比べてみてください
10:34
Soそう thisこの is similar類似 to what happens起こる whenいつ you君は
こちらは台所にある純粋な砂糖の
10:36
take取る pureピュア sugarシュガー crystals結晶 in yourきみの kitchenキッチン,
結晶を鍋に入れて加熱したときに
10:38
you君は put置く themそれら in aa panパン, andそして you君は apply適用する energyエネルギー.
起きることと 似ています
10:40
You君は turn順番 upアップ theその heat, you君は start開始 making作る
砂糖に熱を加え
10:42
orまたは breaking壊す chemical化学 bonds債券 in theその sugarシュガー,
化学結合を加えたり切ったりして
10:44
formingフォーミング aa brownish茶色い caramelキャラメル, right?
茶色のカラメルが生成されます
10:46
Ifif you君は let〜する thatそれ go行く unregulated規制されていない, you'llあなたは
これを調整せずに続けると
10:48
continue持続する to make作る andそして breakブレーク chemical化学 bonds債券,
化学結合の追加と切断が続き
10:50
formingフォーミング an even偶数 moreもっと diverse多様 mixture混合 of
さらに多様な分子の混合体となって
10:52
molecules分子 thatそれ then次に formsフォーム thisこの kind種類 of black
この種の黒いタール状のものが
10:54
tarryタリー stuffもの in yourきみの panパン, right, that'sそれは
鍋の中に残されます
10:56
difficult難しい to wash洗う outでる. Soそう that'sそれは what
これは洗い流すのも大変です
10:58
theその origin原点 of life生活 would〜する have持ってる looked見た like好きな.
生命の起源はこんなふうだったでしょう
11:00
You君は needed必要な to get取得する life生活 outでる of thisこの junkジャンク thatそれ
45億年前の初期の地球では
11:02
is presentプレゼント on theその early早い Earth地球,
こんなどろどろの中から
11:04
four4つの, 4.5 billion years ago.
生命は発生しなければなりませんでした
11:06
Soそう theその challengeチャレンジ then次に is,
次の課題は
11:08
throwスロー away離れて allすべて yourきみの pureピュア chemicals薬品 in theその lab研究室,
純粋な化学物質を離れて
11:10
andそして tryお試しください to make作る some一部 protocellsプロトコセル with〜と lifelike生き生きとした
生命のような性質を持ったプロトセルを
11:12
propertiesプロパティ fromから thisこの kind種類 of primordial原始的 ooze泡立つ.
この種の原始的な泥から作ることです
11:14
Soそう we're私たちは ableできる to then次に see見る theその self-assembly自己集合
先ほどもお見せした
11:17
of theseこれら oil droplet bodies again再び
自己組織化した油滴の
11:19
thatそれ we've私たちは seen見た previously前に,
登場です
11:21
andそして theその black spotsスポット inside内部 of thereそこ
内部の黒いしみは
11:23
represent代表する thisこの kind種類 of black tarタール --- thisこの diverse多様,
この種の黒くて多様で複雑な
11:25
very非常に complex複合体, organicオーガニック black tarタール.
有機物のタールです
11:27
Andそして we我々 put置く themそれら into one1 of theseこれら
先ほどお見せしたような実験に投入し
11:29
experiments実験, asとして you'veあなたは seen見た earlier先に, andそして then次に
そこから生命的な動きが
11:31
we我々 watch時計 livelyにぎやか movement移動 thatそれ comes来る outでる.
生じるかどうか観察します
11:33
They彼ら look見える really本当に good良い, very非常に niceいい movement移動,
いい感じです すてきな動きです
11:35
andそして alsoまた、 they彼ら appear現れる to have持ってる some一部 kind種類 of
ある種の習性があるようで
11:37
behavior動作 whereどこで they彼ら kind種類 of circleサークル
互いに周りを回って
11:39
aroundまわり each otherその他 andそして followフォローする each otherその他,
追っかけあっています
11:41
similar類似 to what we've私たちは seen見た before --- butだけど again再び,
先ほど見せたのと似ています
11:44
workingワーキング with〜と justちょうど primordial原始的 conditions条件,
でも原始的な条件の下で行い
11:46
noいいえ pureピュア chemicals薬品.
純粋な物質はありません
11:48
Theseこれら are alsoまた、, theseこれら tar-fueledタール燃料 protocellsプロトコセル,
これもタールで作ったプロトセルです
11:50
are alsoまた、 ableできる to locate見つけ出す resourcesリソース
周囲から食糧を発見します
11:52
in their彼らの environment環境.
周囲から食糧を発見します
11:54
I'm私は going行く to add追加する some一部 resourceリソース fromから theその left,
左側からエサを与えると
11:55
hereここに, thatそれ defuses鎮静 into theその systemシステム,
ゆっくり広がってきます
11:57
andそして you君は canできる see見る, they彼ら really本当に like好きな thatそれ.
これは大好きなようで
11:59
They彼ら become〜になる very非常に energeticエネルギッシュな, andそして ableできる
とても活発になって
12:01
to find見つける theその resourceリソース in theその environment環境,
周囲から食糧を見つけ出しました
12:03
similar類似 to what we我々 saw見た before.
前にお見せしたのとそっくりです
12:05
Butだけど again再び, theseこれら are done完了 in theseこれら primordial原始的
これも原始の環境で実現しました
12:07
conditions条件, really本当に messy厄介な conditions条件,
制御されていない条件です
12:09
notない sortソート of sterile無菌 laboratory研究室 conditions条件.
小ぎれいな実験室条件ではありません
12:11
Theseこれら are very非常に dirty汚れた little少し protocellsプロトコセル,
実際 とても汚い
12:13
asとして aa matter問題 of fact事実. (Laughter笑い)
小さなプロトセルです
12:15
Butだけど they彼ら have持ってる lifelike生き生きとした propertiesプロパティ, is theその pointポイント.
しかし 生体のような特徴のあることが重要です
12:17
Soそう, doingやっている theseこれら artificial人工的な life生活 experiments実験
こんな人工生命の実験をすることで
12:20
helps助けて us米国 define定義する aa potential潜在的な pathパス betweenの間に
非生命と生命の間をつなぐ経路を
12:23
non-living非生活 andそして living生活 systemsシステム.
定義できるようになるかもしれません
12:26
Andそして notない onlyのみ thatそれ, butだけど itそれ helps助けて us米国
それだけでなく
12:29
broaden広げる our我々の view見る of what life生活 is
生命とは何か そして生命の形態のー
12:31
andそして what possible可能 life生活 thereそこ couldできた be〜する
可能性についての視野を拡げます
12:33
outでる thereそこ --- life生活 thatそれ couldできた be〜する very非常に different異なる
地上とは全く異なる
12:35
fromから life生活 thatそれ we我々 find見つける hereここに on Earth地球.
生命もあり得るのです
12:37
Andそして thatそれ leadsリード me to theその next
そこから次の言葉が現れます
12:40
term期間, whichどの is "weird奇妙な life生活."
「奇妙な生命」
12:42
Thisこの is aa term期間 by〜によって Steveスティーブ Bennerベンナー.
スティーブ・ベナールが名付けました
12:44
Thisこの is used中古 in reference参照 to aa report報告する
米国学術研究会議の
12:47
in 2007 by〜によって theその National全国 Research研究 Council評議会
2007年の報告書に
12:49
in theその Unitedユナイテッド States, whereinここで
登場しました
12:51
they彼ら tried試した to understandわかる howどうやって we我々 canできる
地球上とは大変違う形態の生命を
12:53
look見える forために life生活 elsewhere他の場所 in theその universe宇宙, okayはい,
宇宙でどうやって探すべきかを
12:55
especially特に ifif thatそれ life生活 is very非常に different異なる fromから life生活
考察した内容です
12:57
on Earth地球. Ifif we我々 went行った to another別の planet惑星 andそして
別の惑星を訪れて
12:59
we我々 thought思想 thereそこ mightかもしれない be〜する life生活 thereそこ,
そこに生命がいるだろうと考えたときに
13:02
howどうやって couldできた we我々 even偶数 recognize認識する itそれ asとして life生活?
どうすれば生命だと判定できるでしょうか
13:04
Wellよく, they彼ら came来た upアップ with〜と three very非常に general一般
三つの一般的な基準が示されています
13:06
criteria基準. First最初 is --- andそして they're彼らは listedリストされた hereここに.
リストの一番です
13:08
Theその first最初 is, theその systemシステム has持っている to be〜する in
第一に 非平衡の系でなければならない
13:10
non-equilibrium非平衡. Thatそれ means手段 theその systemシステム
つまり 死滅したシステムではないこと
13:12
cannotできない be〜する deadデッド, in aa matter問題 of fact事実.
つまり 死滅したシステムではないこと
13:14
Basically基本的に what thatそれ means手段 is, you君は have持ってる
その基本的な意味は
13:15
an input入力 of energyエネルギー into theその systemシステム thatそれ life生活
システムにエネルギーが与えられ
13:17
canできる useつかいます andそして exploit悪用する to maintain維持する itself自体.
それを利用して自己を保持しているということです
13:19
Thisこの is similar類似 to having持つ theその Sun太陽 shiningシャイニング
太陽が地球を照らし
13:22
on theその Earth地球, driving運転 photosynthesis光合成,
光合成が行われて
13:24
driving運転 theその ecosystem生態系.
生態系の原動力となるのと似ています
13:26
Withoutなし theその Sun太陽, there'sそこに likelyおそらく to be〜する
太陽がなかったら
13:28
noいいえ life生活 on thisこの planet惑星.
この星には生命は存在しないでしょう
13:30
Secondly第二に, life生活 needsニーズ to be〜する in liquid液体 form,
第二に 生命は液体でなければならない
13:32
soそう thatそれ means手段 even偶数 ifif we我々 had持っていました some一部
つまり面白い構造だとしても
13:34
interesting面白い structures構造, interesting面白い molecules分子
面白い分子であっても
13:36
together一緒に butだけど they彼ら wereあった frozenフローズン solid固体,
動けない固体だと
13:38
then次に thisこの is notない aa good良い place場所 forために life生活.
生命には適しません
13:40
Andそして thirdly三番目, we我々 need必要 to be〜する ableできる to make作る
第三に 化学結合をしたり 切れたり
13:42
andそして breakブレーク chemical化学 bonds債券. Andそして again再び
しなければなりません
13:44
thisこの is important重要 becauseなぜなら life生活 transforms変換
生命が環境から取り込んだ資源を
13:46
resourcesリソース fromから theその environment環境 into
構成要素として取り込んで
13:48
building建物 blocksブロック soそう itそれ canできる maintain維持する itself自体.
自己を保持するために重要です
13:50
Now today今日, I told言った you君は about very非常に strange奇妙な
奇妙で不思議なプロトセルを紹介しました
13:52
andそして weird奇妙な protocellsプロトコセル --- some一部 thatそれ contain含む clay粘土,
粘土を含むもの
13:54
some一部 thatそれ have持ってる primordial原始的 ooze泡立つ in themそれら,
原始的な泥を含むもの
13:56
some一部 thatそれ have持ってる basically基本的に oil
内部が水の代わりに
13:59
instead代わりに of water inside内部 of themそれら.
ほぼ油だけで構成されたもの
14:01
Most最も of theseこれら don'tしない contain含む DNADNA,
大半はDNAを含んでいませんが
14:03
butだけど yetまだ they彼ら have持ってる lifelike生き生きとした propertiesプロパティ.
生命のような性質を示します
14:05
Butだけど theseこれら protocellsプロトコセル satisfy満たす
これらのプロトセルは生命の
14:07
theseこれら general一般 requirements要件 of living生活 systemsシステム.
一般的な条件を満たします
14:10
Soそう by〜によって making作る theseこれら chemical化学, artificial人工的な
こんな化学的な人工生命の実験を通して
14:13
life生活 experiments実験, we我々 hope希望 notない onlyのみ
生命の起源と
14:15
to understandわかる something何か fundamental基本的な
この惑星に生命が棲むことについて
14:17
about theその origin原点 of life生活 andそして theその existence存在
基本的な理解が得られます
14:19
of life生活 on thisこの planet惑星, butだけど alsoまた、
さらにまた宇宙にはどんな生命の
14:21
what possible可能 life生活 thereそこ couldできた be〜する
可能性があるのかということも
14:23
outでる thereそこ in theその universe宇宙. Thank感謝 you君は.
明らかになります ありがとうございました
14:25
(Applause拍手)
(拍手)
14:28
Translated by Natsuhiko Mizutani
Reviewed by Andrew McMahon

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About the speaker:

Martin Hanczyc - Chemist
Martin Hanczyc explores the path between living and nonliving systems, using chemical droplets to study behavior of the earliest cells.

Why you should listen

Martin Hanczyc is developing novel synthetic chemical systems based on the properties of living systems, in a quest to understand how life forms. These synthetic systems, or "protocells," are model systems of primitive living cells and chemical examples of artificial life. As Rachel Armstrong puts it: "Although the protocell model system is just a chemically modified oil droplet, its dynamics are astonishingly varied and complex."

He's based at the Institute of Physics and Chemistry and the Center for Fundamental Living Technology (FLinT) in Denmark. He is also an Honorary Senior Lecturer at the Bartlett School of Architecture, University College London.

More profile about the speaker
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